無明顯來源 能量異常高

　　“天照”粒子：新的宇宙之謎

　　科技日?qǐng)?bào)北京11月23日電 (記者張夢(mèng)然)一個(gè)高能粒子從太空墜落到地球表面，目前尚不清楚它來自何處，甚至不清楚它到底是什么。這聽起來像是科幻小說中的情節(jié)，但實(shí)際上是科學(xué)現(xiàn)實(shí)。這種能量超過240艾電子伏特(EeV，1018電子伏特)的銀河系外粒子，是研究人員較早時(shí)間通過望遠(yuǎn)鏡陣列實(shí)驗(yàn)的表面探測(cè)器探測(cè)到的，研究結(jié)果發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上。

　　超高能宇宙射線(UHECR)是來自太空的亞原子帶電粒子，其能量大于1EeV，大約是人造粒子加速器所能達(dá)到能量的100萬倍。

　　罕見的UHECR的起源被認(rèn)為與宇宙中最具能量的現(xiàn)象有關(guān)，例如涉及黑洞、伽馬射線暴和活動(dòng)星系核。然而，關(guān)于這些粒子的物理和加速機(jī)制仍然未知，因?yàn)檫@種探測(cè)對(duì)儀器的收集能力要求非常高。

　　日本大阪都立大學(xué)副教授藤井敏博和一個(gè)國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)自2008年以來一直在進(jìn)行望遠(yuǎn)鏡陣列實(shí)驗(yàn)。這種專門的宇宙射線探測(cè)器由507個(gè)閃爍體表面站組成，覆蓋了美國猶他州700平方公里的廣闊探測(cè)區(qū)域。2021年5月27日，研究人員檢測(cè)到一個(gè)能量水平高達(dá)244EeV的粒子。

　　鑒于該粒子的異常高能量，它的到達(dá)方向應(yīng)該與其來源更緊密相關(guān)。然而，研究結(jié)果表明，它的到達(dá)方向沒有顯示明顯的源星系或任何其他已知的天體。相反，它指向宇宙大尺度結(jié)構(gòu)中的空洞——一個(gè)很少有星系“居住”的區(qū)域。這表明它擁有銀河系外鄰域的未知來源，又或是人們對(duì)相關(guān)高能粒子物理學(xué)的理解不完整。

　　在該粒子的眾多候選名稱中，藤井團(tuán)隊(duì)最終選定了以日本神話中的太陽女神“Amaterasu”(天照)來命名。“天照”粒子也許和太陽女神一樣神秘，它從哪里來的？到底是什么？破解這些問題有望為闡明宇宙射線的起源鋪平道路。